JP2003008191A - 配線基板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、回路基板電極が機械的な衝撃に充分
耐えられる構成で、かつはんだボールの発生を極力抑制
する、極めて有効な配線基板装置を提供する。 【解決手段】回路基板４の電極５に電子部品１が搭載さ
れ、かつはんだ６を介して実装され、回路基板上の特定
領域が耐熱性被覆材料からなるソルダーレジスト３で覆
われる配線基板装置において、回路基板電極の、電子部
品端縁ｇから外側に対向する外側部位５ａでは、電極の
少なくとも一部にソルダーレジストが重なって施される
オーバーレジスト構造となし、回路基板電極の、電子部
品の端縁から内側に対向する内側部位５ｂでは、電極の
少なくとも一部にソルダーレジストが所定間隔を存して
施されるクリアランス構造となす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の電極に
電子部品をはんだを介して実装し、回路基板の特定領域
をソルダーレジストで覆う配線基板装置に係り、特に、
回路基板の電極に対するソルダーレジストの施工条件お
よび、その条件を用いた携帯情報端末装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型パソコンや携帯電話など、電子
情報を取り扱う携帯情報端末装置は、持ち運びの用に供
するため、軽薄短小化が至上命題である。そのため、こ
の携帯情報端末装置に用いられる電気部品についても、
小型化と、薄型化が求められており、また、可能な限り
実装密度を高めるため、リードを有さないリードレスタ
イプの電気部品の採用が多い。

【０００３】上記リードレスタイプの部品は、部品表面
に設けられた外部接続用の電極を配線基板上に設けられ
た電極に対し、はんだや異方性導電樹脂などの接合部材
によって接合構造を形成することにより、直接、電気的
かつ機械的に接続される。

【０００４】たとえばＬＣＣ（Ｌｅａｄｌｅｓｓ Ｃｈ
ｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）である電子部品を図１０（Ａ）
に底面図と側面図として示す。この電子部品を実装した
従来の配線基板装置を図１０（Ｂ）に概略の平面図（説
明の都合上、透視図とした）として示し、図１０（Ｃ）
は配線基板装置の一部を拡大した図、図１０（Ｄ）はそ
の断面図として示す。

【０００５】図中、１００は平面視で矩形状の電子部品
であり、この周辺部には所定間隔を存して電極１０１が
設けられる。この電子部品１００の電極１０１は、電子
部品１００の側端部を略半円状に凹陥形成され、かつ電
子部品側面と両面に亘る表面に、断面略コ字状に配設さ
れる。

【０００６】１０２は回路基板であり、この回路基板上
には電極１０３Ａが設けられている。回路基板１０２上
の電極１０３Ａと電子部品１００の電極１０１とは互い
に対向する位置にあり、しかも回路基板電極１０３Ａ
は、電子部品１００が搭載された状態で、電子部品端縁
１００ａの内側部分に対向し、さらに電子部品端縁から
外側へ突出する寸法形状をなしている。

【０００７】このような回路基板１０２の電極１０３Ａ
上に電子部品１００の電極１０１が正確に位置決めのう
え搭載され、かつはんだによって互いの電極１０３Ａ，
１０１がはんだ付けされている。

【０００８】また、回路基板１０２上の特定領域は、ソ
ルダーレジスト（はんだレジストとも呼ばれる）１０４
Ａによって覆われている。このソルダーレジスト１０４
Ａは、耐熱性の被覆材料からなり、はんだ付け作業の際
に特定領域にはんだが付かないようにする。

【０００９】上記回路基板１０２上の電極１０３Ａに対
するソルダーレジスト１０４Ａの施工条件として２タイ
プある。ここでは、その一方をクリアランス構造と呼
び、他方をオーバーレジスト構造と呼ぶ。

【００１０】上述の配線基板装置は、上記クリアランス
構造仕様をなしている。すなわち、矩形状をなす電極１
０３Ａの各辺部ｄ，ｅに対して、ソルダーレジスト１０
４Ａの矩形状の開口１０４ａ周縁が所定の間隔（クリア
ランス）ｓを存して施されている。

【００１１】図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、さらに異な
る従来の配線基板装置の概略構成を示していて、図１１
（Ａ）は平面図、図１１（Ｂ）は一部を拡大した図、図
１１（Ｃ）はその断面図である。

【００１２】回路基板１０２の電極１０３Ｂ上に電子部
品１００が搭載され、かつ互いの電極１０３Ｂ，１０１
がはんだ付けされる。回路基板１０２上の特定領域はソ
ルダーレジスト１０４Ｂによって覆われる。

【００１３】上記回路基板電極１０３Ｂに対するソルダ
ーレジスト１０４Ｂの施工条件は、上記オーバーレジス
ト構造仕様をなしている。すなわち、回路基板電極１０
３Ｂの各辺部ｅ，ｆ上にソルダーレジスト１０４Ｂが重
なって施され、ソルダーレジスト１０４Ｂと回路基板１
０２で電極１０３Ｂの各辺部を挟み込んでいる。

【００１４】なお、電子部品としては上述のＬＣＣばか
りでなく、チップ状の電子部品（以下、チップ部品と呼
ぶ）もある。このチップ部品においても、回路基板の電
極にはんだを介して実装される状態はほぼ同一である。

【００１５】すなわち、図１２（Ａ）（Ｂ）および図１
３（Ａ）（Ｂ）に示すように、回路基板１１０上の電極
１１１Ａ，１１１Ｂにチップ部品１１２が搭載される。
このチップ部品１１２の両側部に形成される電極部１１
２ａが回路基板１１０の電極１１１Ａ，１１１Ｂにはん
だ付けされる。

【００１６】特に、図１２（Ａ）（Ｂ）の配線基板装置
では、回路基板電極１１１Ａの各辺部ｄ，ｅに対してソ
ルダーレジスト１１３Ａの開口周縁が所定間隔を存して
施されていて、上述のクリアランス構造が採用される。

【００１７】また、図１３（Ａ）（Ｂ）の配線基板装置
では、回路基板電極１１１Ｂの各辺部ｅ，ｆ上にソルダ
ーレジスト１１３Ｂが重なって施されていて、ソルダー
レジスト１１３Ｂと回路基板１１０で電極１１１Ｂを挟
み込むオーバーレジスト構造が採用される。

【００１８】なお、従来では、そのほとんどがマスク開
口の寸法設定により正確に処理できるクリアランス構造
が採用されていて、オーバーレジスト構造は極く近年に
見られるようになった。

【００１９】たとえば、ノート型パソコンや携帯電話な
どの携帯情報端末装置の場合は、持ち運びや落下させて
しまったときの衝撃で、回路基板電極が回路基板から剥
離する虞れがある。また、電子部品の動作に不具合が生
じた場合は、その電子部品をはんだごてを用いて取外し
新品と交換するが、その取外しの際に電極が剥離するこ
とがあった。

【００２０】このような不具合の発生を阻止するのに有
効なのが、オーバーレジスト構造仕様であって、ソルダ
ーレジスト１０４Ｂ，１１３Ｂと回路基板１０２，１１
０との間に電極１０３Ｂ，１１１Ｂの各辺部ｅ，ｆを挟
み込んでいるから、衝撃がかかってもソルダーレジスト
１０４Ｂ，１１３Ｂが電極１０３Ｂ，１１１Ｂを押えて
剥離を阻止する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、オーバーレ
ジスト構造を備えた配線基板装置では、耐衝撃性は向上
するものの、実装プロセスにおいて、はんだボールの発
生が見られるという問題がある。

【００２２】すなわち、実装プロセスの本加熱時に、回
路基板と電子部品との間のフラックスが毛管現象によっ
て激しく流動する。そのとき、電極からはみ出たはんだ
がフラックスに押されて動き、あるタイミングではみ出
したときにはんだボールとなる。なお、電極に集められ
たはんだは、フラックスによって動かされない。

【００２３】時系列的に整理すると、はんだが溶ける−
多くのはんだは電極に吸寄せられるが、電極に集められ
ないはんだが存在する−フラックスが激しく流動する−
フラックスの流動に合わせて電極に集められないはんだ
が動く−動いたはんだがフラックスに流されて電子部品
の外に押し出され、はんだボールとなる。

【００２４】すなわち、フラックスは本加熱時に激しく
流動するが、クリアランス構造仕様のようにソルダーレ
ジストの段差がある場合や、シルク印刷等の段差がある
場合には、その段差を乗り越えることはない。

【００２５】このように、クリアランス構造仕様の配線
基板装置では、電子部品のはんだ接続部にかかる機械的
衝撃によって電極が回路基板から剥離するという不具合
がある。一方、オーバーレジスト構造仕様の配線基板装
置では、耐衝撃性は向上するものの、はんだボールが増
加するという問題があった。

【００２６】また、多数の電極を整然と並べ、ここにＢ
ＡＧタイプの半導体パッケージを実装する配線基板装置
もある。上記半導体パッケージや回路基板は、周囲温度
や半導体素子の発熱により熱歪みが生じ、その影響を回
路基板電極が受ける。

【００２７】種々の試験の結果、上記電極における、半
導体パッケージの中心から最も遠い電極部分と最も近い
部分に熱歪みの影響が現れて、歪み変形し易いことが判
明した。また、電極の上記最遠部と上記最近部とを結ぶ
線と直交する方向の部分は熱歪みの影響を受け難く、歪
み変形は小さい。

【００２８】そして、電極の歪み変形が大であると、電
極が回路基板から剥離する不良が生じ易くなり、温度サ
イクル試験等を行うと、はんだと回路基板の境界から剥
離が見られるなどの不具合がある。

【００２９】このような熱歪みの影響を回路基板電極が
受け、その結果の詳細が判明している反面、従来では有
効な手段を講じることができず、電極は変形を生じるに
まかせていた。

【００３０】本発明は上述の事情に鑑みなされたもので
あり、その第１の目的とするところは、回路基板電極に
対するソルダーレジストの施工条件として、機械的な衝
撃に充分耐えられる構成で、かつはんだボールの発生を
極力抑制する、極めて有効な配線基板装置を提供しよう
とするものである。

【００３１】本発明の第２の目的とするところは、回路
基板電極に対するソルダーレジストの施工条件として、
回路基板等の発熱による熱歪みの多少に対応させ、電極
の回路基板からの剥離や、はんだと回路基板の境界から
の剥離を阻止して信頼性の向上を得る、極めて有効な配
線基板装置を提供しようとするものである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を満足す
るため本発明は、請求項１として、回路基板の電極に電
子部品がはんだを介して実装されるよう構成され、上記
回路基板上の特定領域が耐熱性被覆材料からなるソルダ
ーレジストで覆われる配線基板装置において、上記回路
基板電極の、上記電子部品の端縁から外側に対向する外
側部位では、電極の少なくとも一部に上記ソルダーレジ
ストが重なって施されるオーバーレジスト構造となし、
上記回路基板電極の、上記電子部品の端縁から内側に対
向する内側部位では、電極の少なくとも一部に上記ソル
ダーレジストが所定間隔を存して施されるクリアランス
構造となすことを特徴とする。

【００３３】請求項２として、請求項１記載の配線基板
装置において平面矩形状に形成される上記回路基板電極
の外側部位で、電子部品が配設された場合の端縁に相当
する領域と平行な辺部をオーバーレジスト構造、かつ電
子部品端縁と直交する辺部をクリアランス構造となし、
上記回路基板電極の内側部位で、全ての辺部をクリアラ
ンス構造となすことを特徴とする。

【００３４】請求項３として、請求項１記載の配線基板
装置において平面矩形状に形成される上記回路基板電極
の外側部位および内側部位で、電子部品が配設された場
合の端縁に相当する領域と平行な辺部をオーバーレジス
ト構造となし、上記回路基板電極の外側部位および内側
部位で、電子部品が配設された場合の端縁に相当する領
域と直交する辺部をクリアランス構造となすことを特徴
とする。

【００３５】請求項４として、請求項１記載の配線基板
装置において平面矩形状に形成される上記回路基板電極
の外側部位で全ての辺部および内側部位で、電子部品が
配設された場合の端縁に相当する領域と平行な辺部をオ
ーバーレジスト構造となし、上記回路基板電極の内側部
位で、電子部品が配設された場合の端縁に相当する領域
と直交する辺部をクリアランス構造となすことを特徴と
する。

【００３６】請求項５として、請求項１記載の配線基板
装置において平面矩形状に形成される上記回路基板電極
の外側部位で、全ての辺部をオーバーレジスト構造とな
し、上記回路基板電極の内側部位で、全ての辺部をクリ
アランス構造となすことを特徴とする。

【００３７】上記第２の目的を満足するため本発明は、
請求項６として、回路基板上に形成される複数の電極に
半導体パッケージがはんだを介して実装され、上記回路
基板上の特定領域が耐熱性被覆材料からなるソルダーレ
ジストで覆われる配線基板装置において、上記電極の、
半導体パッケージの中心から最も遠い部分と最も近い部
分は、ソルダーレジストが電極と所定間隔を存して施さ
れるクリアランス構造となし、上記電極の、半導体パッ
ケージの中心から最も遠い部分と最も近い部分とを結ぶ
線とは直交する方向の部分は、ソルダーレジストが重な
って施されるオーバーレジスト構造となすことを特徴と
する。

【００３８】さらに、請求項７として、上記請求項１な
いし請求項６のいずれかに記載の配線基板装置を備える
ことを特徴とする携帯情報端末装置である。

【００３９】上述の課題を解決するための手段を採用す
ることにより、請求項１ないし請求項５の発明によれ
ば、機械的な衝撃に充分耐えられる構成で、かつはんだ
ボールの発生を極力抑制することができる。

【００４０】また、請求項６の発明によれば、回路基板
等の発熱による熱歪みの多少に対応させ、電極の回路基
板からの剥離や、はんだと回路基板の境界からの剥離を
確実に阻止し、信頼性の向上を得られる。

【００４１】請求項７の発明によれば、耐衝撃特性に優
れた、高い信頼性の得られる携帯情報端末装置を提供で
きる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。本発明の配線基板装置を説明す
る前に、この配線基板装置に実装される電子部品である
ＬＣＣの概略構成を説明する。図１４に、ＬＣＣの裏面
を示す。方形で２段状に形成された基板ａから構成され
ている。この基板ａは、１段目の基板（表面側にあるの
で図示できない）と、２段目の基板ａ２より構成され、
１段目の基板および２段目の基板ａ２には、それぞれの
４辺からなる端面ｂに互いに一定間隔を有する端子電極
ｃが形成されている。この端子電極ｃは、基板ａの外形
端面に複数のめっきスルーホールを形成し、このめっき
スルーホールを半裁して形成されたものである。以下、
上記ＬＣＣを電子部品とよび、端子電極ｃを電子部品電
極と呼ぶ。

【００４３】本発明の第１の実施の形態を図１に示して
いて、図１（Ａ）は配線基板装置の平面図（説明の都合
上、一部を透視状にした）、図１（Ｂ）は装置一部を拡
大した平面図、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線に
沿う断面図である。

【００４４】図中１は、先に説明した電子部品であり、
この電子部品１の周辺部に電極２が形成される。なお、
これら電極２は全て模式的に示している。３は、後述す
るように回路基板４上の特定領域に施される耐熱性被覆
材料からなるソルダーレジストである。５は、回路基板
４上に形成される矩形状の電極であり、上記電子部品１
の電極２とは後述するように対向して設けられる。６
は、電子部品１の電極２と回路基板４の電極５を接続す
るはんだである。

【００４５】上記回路基板４上の電極５についてなお説
明すると、上記電極５は上記電子部品１の端縁ｇを境
に、この端縁ｇから内側および外側に、それぞれ延出し
て設けられている。

【００４６】上記電極５の電子部品端縁ｇから外側に対
向する部分を外側部位５ａと呼び、電極５の端縁ｇの内
側（すなわち、電子部品１の下面）と対向する部分を内
側部位５ｂと呼ぶとすると、上記電極５は外側部位５ａ
と内側部位５ｂに亘って設けられることになる。

【００４７】上記回路基板電極５の外側部位５ａで、か
つ電子部品端縁ｇと平行な辺部上には、ソルダーレジス
ト３の一部が重なって施されていて、以下、このような
形態をオーバーレジスト構造と呼ぶ。

【００４８】また、ソルダーレジスト３はオーバーレジ
スト構造以外の全ての辺部である、外側部位５ａの電子
部品端縁ｇと直交する辺部および、内側部位５ｂの全て
の辺部において、電極５の周縁とは所定の間隙（クリア
ランス）を存して施されていて、以下、このような形態
をクリアランス構造と呼ぶ。

【００４９】上述した配線基板装置では、回路基板電極
５における外側部位５ａの一部がオーバーレジスト構造
をなし、外側部位５ａの残りの辺部および内側部位５ｂ
の全ての辺部がクリアランス構造をなすことになる。

【００５０】なお、回路基板４の電極６に電子部品１の
電極２をはんだ付けするにあたって、あらかじめ、マス
クを用いて回路基板４の電極６上にはんだペーストを印
刷（塗布）する工程がある。

【００５１】ここでは、図２（Ａ）に示すように、回路
基板電極５が外側部位５ａと内側部位５ｂに亘る矩形状
としたとき、マスク開口７の外側部位７ａと内側部位７
ｂに対向する部分が互いに異なる形状をなしている。

【００５２】すなわち、回路基板電極５の外側部位５ａ
に対向するマスク開口７の外側部位７ａは、全く同一の
形状面積である。また、回路基板電極５の内側部位５ｂ
に対向するマスク開口７の内側部位７ｂは、ほぼ半分の
面積に設定される。

【００５３】図２（Ｂ）に示すように、回路基板電極５
上にマスク開口７を重ね合わせた状態で、外側部位５ａ
に対向するマスク開口７ａは一致する１００％面積であ
り、内側部位５ｂに対向するマスク開口７ｂは５０％面
積である。

【００５４】以上のマスク開口７を用いて回路基板電極
５にはんだペーストを印刷し、この電極５上に電子部品
１の電極２を搭載し、そのあと周知のリフロー工程を経
ることで、電子部品１の電極２と回路基板電極５がはん
だ付けされる。

【００５５】なお、電子部品１の回路基板４搭載時や、
予備加熱時に印刷されたはんだペーストのうち、電子部
品１の下（内側部位）にあるはんだペースト一部は、電
子部品１に押されて周囲に広がる。

【００５６】先に説明したように、回路基板電極５の内
側部位５ｂに対向するマスク開口７の内側部位７ｂを５
０％面積に設定してあるので、電子部品１に押された状
態で電極５上に広がっても、電極５周縁から流出するこ
とは、ほとんどない。

【００５７】しかしながら、はんだペーストの極く一部
は、電極５とソルダーレジスト３との間のクリアランス
部分に広がってしまう。このはんだペーストの大部分
は、本加熱時に電子部品１の電極２に吸寄せられ、残り
のはんだペーストがフラックスとともに激しく流動す
る。

【００５８】これに対して上述の構成では、回路基板電
極５の外側部位５ａの一部と、内側部位５ｂの全てをク
リアランス構造としたので、フラックスの流出を確実に
阻止する。このことにより、電極５の内側部位５ｂでは
んだボールが発生しないですむ。一方、フラックスの流
動にともない、はんだペーストが回路基板４上の電極５
に吸い寄せられ、トラップされることも多い。

【００５９】図３に、リフロー後のはんだボールの発生
数と、フィレット形状を観察した結果を示す。上記はん
だボールは、回路基板電極５の外側部位５ａ近傍にある
ボールをカウントした。

【００６０】フィレットの形状とは、先に図１（Ｃ）に
示したように、電子部品１の電極２側面に対するはんだ
６の上がりの状態を言う。はんだ６が部品電極２の側面
上端まで上がった場合を５とし、はんだ６が部品電極２
の側面の半分までしか上がらない場合を３とし、下端ま
での上がりでは１とし、側面に上がってこない場合を０
として、６段階評価した。

【００６１】そして、同図では、オーバーレジスト構造
とクリアランス構造を併せ備えた本発明の実施形態に対
して、内外側部位の全てをオーバーレジスト構造とした
のものと、内外側部位の全てをクリアランス構造とした
ものを比較対象とした。

【００６２】結果として、本発明の実施形態と全クリア
ランス構造仕様では、はんだボールの発生がほとんどゼ
ロであるのに対して、全オーバーレジスト構造仕様で
は、はんだボールの発生が多い。

【００６３】また、フィレット形状に関しては、本発明
の実施形態と全クリアランス構造仕様および全オーバー
レジスト構造仕様において、互いに差がほとんど存在し
ないことが分かった。

【００６４】つぎに、上述の３種類の仕様をなす配線基
板装置のそれぞれに対して、各種の機械的強度の試験
と、部品の交換を行った。この部品の交換は、部品の不
良などがあった場合に必要となる。

【００６５】結果として、本発明の実施形態と全オーバ
ーレジスト構造仕様の回路基板の強度は充分保たれてい
たが、全クリアランス構造仕様の回路基板においては、
電子部品外側に位置する配線基板上の銅箔（回路基板電
極）に多くの剥がれが見られ、強度不足であることが判
明した。

【００６６】これは、電子部品の交換や、曲げ試験にお
いて、部品外側に最も大きな負荷がかかるためであり、
この部分の回路基板上の電極の密着強度が、全クリアラ
ンス構造仕様と全オーバーレジスト構造仕様では差があ
ることによる。

【００６７】以上説明した本発明の第１の実施形態の配
線基板装置を用いることにより、フィレット形成不足が
ないとともに、はんだボールの発生を抑制して、電子部
品の実装効果を向上せしめ、さらには衝撃などに対する
機械的信頼性の向上を図れることとなる。

【００６８】なお、回路基板４の電極５に対するソルダ
ーレジスト３の施工条件としては、上述の形態に限定さ
れるものではなく、以下に述べるような種々の変形例が
考えられる。

【００６９】図４（Ａ）は、回路基板電極５Ａの外側部
位５ａと内側部位５ｂにおける、電子部品端縁ｇと平行
な辺部（二辺）をオーバーレジスト構造となし、これら
辺部と直交する両辺部をクリアランス構造となしてい
る。この場合、電極５Ａの形状およびソルダーレジスト
３Ａの開口形状は、互いに矩形状をなす。

【００７０】図４（Ｂ）は、ソルダーレジスト３Ｂの開
口形状が矩形状であるのに対して、回路基板電極５Ｂが
平面視で略凸字状に形成されていて、幅の狭い部位から
広い部位に変わる位置は電子部品端縁ｇの位置と一致す
る。

【００７１】そして、回路基板電極５の外側部位５ａと
内側部位５ｂにおける電子部品端縁ｇと平行な辺部（二
辺）と、外側部位５ａの電子部品端縁ｇと直交する辺部
をオーバーレジスト構造となし、内側部位５ｂの電子部
品端縁ｇと直交する辺部をクリアランス構造となしてい
る。

【００７２】図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）と同様形状のソ
ルダーレジスト３Ｃの開口と回路基板電極５Ｃであっ
て、電子部品端縁ｇを境にして外側部位５ａの全ての辺
部がオーバーレジスト構造をなし、内側部位５ｂの全て
の辺部がクリアランス構造をなしている。

【００７３】これらの配線基板装置であっても、フィレ
ット形成不足がないとともに、はんだボールの発生を抑
制して、電子部品の実装効果を向上せしめ、さらには衝
撃などに対する機械的信頼性の向上を図れる。

【００７４】以上説明した回路基板電極５に対するソル
ダーレジスト３の施工条件において、ソルダーレジスト
３の開口形状は、全て矩形状をなしているが、以下に述
べるような円形状をなすソルダーレジスト開口であって
もよい。

【００７５】例えば、図５（Ａ）は、回路基板電極５が
矩形状をなし、ソルダーレジスト３Ｄの開口が円形をな
す場合を示す。電子部品端縁ｇと平行な辺部（二辺）を
オーバーレジスト構造となし、これらの辺部と直交する
両辺部がクリアランス構造をなしている。

【００７６】図５（Ｂ）は、回路基板電極５が矩形状を
なし、ソルダーレジスト３Ｅの開口が円形状であって、
電子部品の外側部位における部品端縁ｇと対向する部分
を円形状のオーバーレジスト構造、他をクリアランス構
造となした例を示す。

【００７７】また、円形のソルダーレジスト開口形状
で、電子部品の外側部位における部品端縁と対向する部
分を矩形状のオーバーレジスト構造となし、他をクリア
ランス構造となす場合など、オーバーレジスト部分を円
形から矩形状に変更したもの、電子部品の外側部位をオ
ーバーレジスト構造となし、他をクリアランス構造とし
たもの、などがある。

【００７８】なお、クリアランスの幅や、オーバーレジ
スト幅は任意でよく、電極の強度や、はんだボールの発
生数を加味して決定すればよい。さらに、クリアランス
幅や、オーバーレジスト幅は辺ごとに設定したり、部分
ごとに設定すればよい。

【００７９】図６は、本発明の第２の実施の形態を示し
ていて、電子部品としてチップ部品１０が回路基板１１
に搭載され、はんだ１４を介して実装された配線基板装
置の例である。

【００８０】この配線基板装置においても、回路基板電
極１２に対するソルダーレジスト１３の施工条件とし
て、オーバーレジスト構造とクリアランス構造を併せ備
えるようにしている。

【００８１】図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に、その具体例を
示している。ここでも、回路基板電極１２Ａ，１２Ｂ，
１２Ｃにおいてチップ部品１０の両側端縁ｇを境に、こ
の外側に対向する部分を外側部位１２ａと呼び、この内
側に対向する部分を内側部位１２ｂと呼ぶ。

【００８２】図７（Ａ）に示す配線基板装置では、回路
基板電極１２Ａにおける外側部位１２ａの全てをオーバ
ーレジスト構造となし、内側部位１２ｂの全てをクリア
ランス構造となしている。

【００８３】図７（Ｂ）に示す配線基板装置では、回路
基板電極１２Ｂにおける外側部位１２ａの全ておよび、
内側部位１２ｂのチップ部品両側端縁ｇと直交する辺部
をオーバーレジスト構造となし、内側部位１２ｂのチッ
プ部品両側端縁ｇと平行な辺部をクリアランス構造とな
している。

【００８４】図７（Ｃ）に示す配線基板装置では、回路
基板電極１２Ｃにおける外側部位１２ａのチップ部品両
側端縁ｇと平行な辺部をオーバーレジスト構造となし、
外側部位１２ａのチップ部品両側端縁ｇと直交する辺部
および、内側部位１２ｂの全てをクリアランス構造とな
している。

【００８５】このように、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示
す配線基板装置においても、フィレット形成不足がない
うえに、はんだボールの発生がなく、機械的信頼性の向
上を得られることとなる。

【００８６】以上の第１の実施の形態と、第２の実施の
形態で述べてきた配線基板装置を携帯情報端末装置に組
み込み、落下試験を行ったところ、回路基板の電極構造
が全てクリアランス構造となっている配線基板装置を携
帯情報端末装置に組み込んだものよりも、落下に対して
装置が破損・破壊する率が減少した。

【００８７】なお、上述の実施の形態以外でも本発明の
特許請求の範囲を逸脱しない程度で種々の構造を採用で
き、クリアランス幅や、オーバーレジスト幅は任意でよ
く、電極の強度や、はんだボールの発生数を加味して決
定すればよい。

【００８８】図８は、本発明の第３の実施の形態の配線
基板装置を示している。図９（Ａ）と、図９（Ｂ）は、
その部分的な拡大図である。図９（Ｃ）は、図９（Ａ）
（Ｂ）におけるＡ−Ａ線もしくはＣ−Ｃ線に沿う断面図
である。図９（Ｄ）は、図９（Ａ）（Ｂ）におけるａ−
ａ線もしくはｃ−ｃ線に沿う断面図である。

【００８９】平面視で円形をなす多数の電極２０が整然
と並べられた回路基板２１に、ＢＧＡタイプの電子部品
である半導体パッケージ２２が搭載され、はんだ２３を
介して実装されている。また、上記電極２０に対して、
矩形状に開口されたソルダーレジスト２４が施される。

【００９０】これらの半導体パッケージ２２や回路基板
２１は、周囲温度や半導体素子の発熱により熱歪みが生
じる。このとき、回路基板電極２０において熱歪みが大
きく現れるのは、半導体パッケージ２２の中心Ｏから最
も遠い部分と最も近い部分である。

【００９１】なお説明すれば、たとえば、半導体パッケ
ージ２２の中心Ｏを通るＡ−Ａ線と、Ｂ−Ｂ線およびＣ
−Ｃ線が横切る電極２０では、各線の両側端部において
熱歪みの発生が大きく、これらＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ
−Ｃ線と直交するａ−ａ線、ｂ−ｂ線、ｃ−ｃ線の両側
端部における熱歪みの発生は小さい。

【００９２】上記回路基板電極２０に対して、Ａ−Ａ線
と、ａ−ａ線に４５°の角度と、Ｃ−Ｃ線と、ｃ−ｃ線
に４５°の角度に補助線ｍ−ｍ，ｎ−ｎを記した。これ
ら補助線ｍ−ｍ，ｎ−ｎにより４分割された部分のう
ち、Ａ−Ａ線と、Ｃ−Ｃ線が横切る部分をクリアランス
構造（図９（Ｃ）に示す）とし、ａ−ａ線と、ｃ−ｃ線
が横切る部分をオーバーレジスト構造（図９（Ｄ）に示
す）とした。

【００９３】上述した実施の形態の半導体パッケージ２
２では、電極２０の周部全てをクリアランス構造仕様と
すると、電極２０が回路基板２１より剥離する不良が生
じ易くなる。その一方で、電極２０の周部全てをオーバ
ーレジスト構造とすると、温度サイクル試験等では、は
んだ２３と回路基板２１上の電極２０の境面から剥離す
る。

【００９４】したがって、電極２０の剥離防止および耐
衝撃性の向上のためには、クリアランス構造とオーバー
レジスト構造を併せ備えることが望ましく、さらには上
述した実施の形態のように、熱歪みが大きく現れる部分
をクリアランス構造となし、熱歪みが小さい部分をオー
バーレジスト構造とするのが最適である。

【００９５】なお、第３の実施の形態におけるクリアラ
ンス構造とオーバーレジスト構造の関係は、第１の実施
の形態（図１）で説明したものと同様、特許請求の範囲
を逸脱しない形状構造であれば種々の変形を取り得る。

【００９６】このようにして構成された配線基板装置を
用いて回路を構成し、これを携帯性を有する電気製品で
ある携帯情報端末装置に適用することにより、信頼性の
高い製品を提供することができるようになる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、機
械的な衝撃に充分耐えられる構成で、かつはんだボール
の発生を極力抑制する、極めて有効な配線基板装置を提
供できる。

【００９８】そして、回路基板等の発熱による熱歪みの
多少に対応させ、電極の回路基板からの剥離や、はんだ
と回路基板の境界からの剥離を確実に阻止し、信頼性の
向上を得られる、極めて有効な配線基板装置を提供でき
る。

【００９９】また、この配線基板装置を用いることによ
って、耐衝撃特性に優れた携帯情報端末装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す、配線基板装
置の概略の平面図と、一部を拡大した図および、その断
面図。

【図２】同実施の形態の、回路基板電極に対するマスク
開口形状を示す図と、電極にマスク開口を重ね合わせた
図。

【図３】同実施の形態の構成と、他の構成の形態の、は
んだボール数とフィレット形状の特性を比較して示す
図。

【図４】同実施の形態の、互いに異なる変形例の配線基
板装置一部の平面図。

【図５】同実施の形態の、図４とはさらに互いに異なる
変形例の配線基板装置一部の平面図。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す、回路基板電
極の概略の断面図。

【図７】同実施の形態の、互いに異なる回路基板電極に
対するソルダーレジストの施工条件を説明する図。

【図８】本発明の第３の実施の形態の、配線基板装置の
概略の平面図。

【図９】同実施の形態の、配線基板装置の互いに異なる
一部を拡大した図と、その断面図。

【図１０】従来の、配線基板装置の平面図と、一部を拡
大した図および、その断面図。

【図１１】さらに異なる従来の、配線基板装置の平面図
と、一部を拡大した図および、その断面図。

【図１２】さらに異なる従来の、配線基板装置の断面図
と、その平面図。

【図１３】さらに異なる従来の、配線基板装置の断面図
と、その平面図。

【図１４】本発明で説明される電子部品であるＬＣＣの
裏面側斜視図。

【符号の説明】

４…回路基板、 ５…（回路基板の）電極、 １…電子部品、 ６…はんだ、 ３…ソルダーレジスト、 ５ａ…外側部位、 ５ｂ…内側部位、 ｇ…電子部品端縁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 忠夫 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 (72)発明者 伊藤 健志 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 (72)発明者 前原 洋一郎 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 (72)発明者 原田 栄一 東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１ 株 式会社東芝日野工場内 Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AB05 AC01 AC12 AC15 BB05 CC33 CD04 GG03 GG09 GG11 GG15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路基板の電極に電子部品がはんだを介し
   て実装されるよう構成され、上記回路基板上の特定領域
   が耐熱性被覆材料からなるソルダーレジストで覆われる
   配線基板装置において、 上記回路基板電極の、上記電子部品の端縁から外側に対
   向する外側部位では、電極の少なくとも一部に上記ソル
   ダーレジストが重なって施されるオーバーレジスト構造
   となし、 上記回路基板電極の、上記電子部品の端縁から内側に対
   向する内側部位では、電極の少なくとも一部に上記ソル
   ダーレジストが所定間隔を存して施されるクリアランス
   構造となすことを特徴とする配線基板装置。
2. 【請求項２】平面矩形状に形成される上記回路基板電極
   の外側部位で、電子部品が配設された場合の端縁に相当
   する領域と平行な辺部をオーバーレジスト構造、かつ電
   子部品が配設された場合の端縁と直交する辺部をクリア
   ランス構造となし、 上記回路基板電極の内側部位で、全ての辺部をクリアラ
   ンス構造となすことを特徴とする請求項１記載の配線基
   板装置。
3. 【請求項３】平面矩形状に形成される上記回路基板電極
   の外側部位および内側部位で、電子部品が配設された場
   合の端縁に相当する領域と平行な辺部をオーバーレジス
   ト構造となし、 上記回路基板電極の外側部位および内側部位で、電子部
   品が配設された場合の端縁に相当する領域と直交する辺
   部をクリアランス構造となすことを特徴とする請求項１
   記載の配線基板装置。
4. 【請求項４】平面矩形状に形成される上記回路基板電極
   の外側部位で全ての辺部および内側部位で、電子部品が
   配設された場合の端縁に相当する領域と平行な辺部をオ
   ーバーレジスト構造となし、 上記回路基板電極の内側部位で、電子部品が配設された
   場合の端縁に相当する領域と直交する辺部をクリアラン
   ス構造となすことを特徴とする請求項１記載の配線基板
   装置。
5. 【請求項５】平面矩形状に形成される上記回路基板電極
   の外側部位で、全ての辺部をオーバーレジスト構造とな
   し、上記回路基板電極の内側部位で、全ての辺部をクリ
   アランス構造となすことを特徴とする請求項１記載の配
   線基板装置。
6. 【請求項６】回路基板上に形成される複数の電極に半導
   体パッケージがはんだを介して実装され、上記回路基板
   上の特定領域が耐熱性被覆材料からなるソルダーレジス
   トで覆われる配線基板装置において、 上記電極の、半導体パッケージの中心から最も遠い部分
   と最も近い部分は、ソルダーレジストが電極と所定間隔
   を存して施されるクリアランス構造となし、 上記電極の、半導体パッケージの中心から最も遠い部分
   と最も近い部分とを結ぶ線とは直交する方向の部分は、
   ソルダーレジストが重なって施されるオーバーレジスト
   構造となすことを特徴とする配線基板装置。
7. 【請求項７】上記請求項１ないし請求項６のいずれかに
   記載の配線基板装置を備えることを特徴とする携帯情報
   端末装置。